Construcción de células para trasplante celular y agregado de células para trasplante celular.

Una construcción de células para trasplante celular que comprende bloques poliméricos que tienen biocompatibilidad y células de al menos un tipo,

en la que los bloques poliméricos múltiples están dispuestos en espacios entre las células múltiples;

en la que el polímero que tiene biocompatibilidad es gelatina, colágeno, elastina, fibronectina, ProNectina, laminina, tenascina, fibrina, fibroína, entactina, trombospondina, RetroNectina, o un péptido recombinante representado por la fórmula:

A-[(Gly-X-Y)n]m-B

en la que A representa cualquier aminoácido o secuencia de aminoácidos; B representa cualquier aminoácido o secuencia de aminoácidos; cada X de total n representa independientemente cualquier aminoácido; cada Y de total n representa independientemente cualquier aminoácido; n representa un número entero de 3 a 100; m representa un número entero de 2 a 10; y cada Gly-X-Y de total n pueden ser iguales o diferentes entre sí.

Construcción de células para trasplante celular y agregado de células para trasplante celular Campo técnico

La presente invención se refiere a una construcción de células para trasplante celular y a un agregado de células para trasplante celular. Específicamente, la presente invención se refiere a una construcción de células para trasplante celular capaz de impedir la necrosis de las células trasplantadas después del trasplante y de formar vasos sanguíneos en el lugar del trasplante, y a un agregado de células para trasplante celular capaz de formar vasos sanguíneos en su lugar de trasplante.

Técnica anterior

La utilización práctica de la medicina regenerativa, que ayuda a regenerar tejidos/órganos vivos que han caído en un trastorno funcional o en una incompetencia funcional, está actualmente en desarrollo. La medicina regenerativa es una tecnología médica novedosa que recrea las mismas o similares formas o funciones que las de los tejidos originales usando 3 factores, es decir, células, armazones y factores de crecimiento, para tejidos vivos que ya no se recuperan, a través de su capacidad de curación exclusiva natural que poseen intrínsecamente los organismos. En los últimos años, se han realizado tratamientos de manera gradual usando células. Como ejemplos de estos se incluyen, el cultivo de epidermis usando células autólogas, el tratamiento de cartílago usando células cartilaginosas autólogas, el tratamiento de regeneración ósea usando células madre mesenquimales, el tratamiento de láminas celulares de musculatura cardíaca usando mioblastos, el tratamiento de regeneración corneal usando láminas epiteliales corneales y el tratamiento de regeneración de nervios. Estos tratamientos novedosos, a diferencia de la medicina alternativa convencional basada en materiales artificiales (materiales protésicos óseos o inyección con ácido hialurónico), ayudan a reparar o a regenerar tejidos vivos y por lo tanto a producir grandes efectos terapéuticos. De hecho, se han lanzado algunos productos, tales como epidermis cultivada o cartílago cultivado, usando células autólogas.

En este contexto, por ejemplo, se considera que la regeneración de músculo cardíaco usando láminas de células requiere una construcción multicapa de láminas de células para la regeneración de tejidos gruesos. Okano et al., han desarrollado recientemente láminas de células usando un disco de cultivo sensible a temperatura. Las láminas de células no requieren tratamiento con una enzima tal como tripsina y por tanto conservan las proteínas de adhesión y de unión entre célula y célula (Documentos No Patente 1 a 6). Se espera que dicha técnica de producción de láminas de células sea útil en la regeneración de tejidos de músculo cardíaco (Documento No Patente 7). Okano et ai, también opinaban que era imposible conseguir un espesor de 200 pm o mayor, y están desarrollando láminas de células que también contengan células endoteliales vasculares introducidas en su interior para formar una red vascular en las láminas de células (Documento No Patente 8).

Además, para la regeneración de hueso, se han desarrollado láminas de regeneración de hueso que comprenden células cultivadas añadidas a matrices.

Se ha propuesto una lámina de regeneración de hueso preparada estratificando una lámina de células cultivadas que comprende células madre mesenquimales cultivadas en una forma de tipo laminar y una lámina biodegradable que comprende sustancias biodegradables formadas en una forma de tipo laminar (Documento de Patente 1). Además, para la inducción de la regeneración de tejido mesenquimal hay una lámina en la que las células precursoras de tejido mesenquimal diferenciadas de células mesenquimales y matrices extracelulares están unidas en una lámina porosa (Documento de Patente 2). Por tanto, en el Documento de Patente 3 se ha descrito que puede formarse una lámina de 200 pm o de mayor de grosor mediante el desarrollo/optimización de una estrategia de cultivo, y también se ha desvelado que se confirmó la formación de una capa de tejido óseo cortical de aproximadamente 210 pm.

Adicionalmente, se ha ideado el cultivo incluido en gel usando colágeno como un medio para resolver la penetración de nutrientes insuficiente solamente por difusión en una construcción tridimensional compuesta de células (Documento No Patente 9). Además, el Documento de Patente 4 afirma que ligando células usando perlas de cerámica inorgánica se obtiene un cultivo tridimensional.

Documentos de la técnica anterior

[Documento de Patente 1] Publicación de Patente JP (Kokai) N2 2003-275294A (2003)

[Documento de Patente 2] Publicación de Patente JP (Kokai) N2 2006-116212A (2006)

[Documento de Patente 3] Publicación de Patente JP (Kokai) N2 2009-240766A (2009)

[Documento de Patente 4] Publicación de Patente JP (Kokai) N2 2004-267562A (2004)

[Documento No Patente 1] Shimizu, T. et ai, Circ. Res. 90, e40-48 (2002)

[Documento No Patente 2] Kushida, A. et ai, J. Biomed. Mater. Res. 51,216-223 (2000)

[Documento No Patente 3] Kushida, A. et ai, J. Biomed. Mater. Res. 45, 355-362 (1999)

[Documento No Patente 4] Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. y Okano, T., Tissue Eng. 7, 141-151 (2001) [Documento No Patente 5] Shimizu, T et al., J. Biomed. Mater. Res. 60, 110-117 (2002)

[Documento No Patente 6] Harimoto, M. et al., J. Biomed. Mater. Res. 62,464-470 (2002)

[Documento No Patente 7] Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. y Okano, T., Biomaterials 24, 2309-2316 (2003) [Documento No Patente 8] Inflammation and Regeneration vol. 25 N2. 3 2005, págs. 158-159.

El vigésimo sexto encuentro anual de la Sociedad Japonesa de Inflamación y Regeneración que persigue la fusión entre la investigación de la inflamación y la medicina regenerativa- Mitsuo Okano [Documento No Patente 9] Sustained growth and threedimensional organization of primary mammary tumor epithelial cells embedded in collagen gel. J Yang, J Richards, P Bowman, R Guzman, J Enami, K McCormick, S Hamamoto, D Pitelka, y S Nandi. PNAS 1 de julio de 1979 vol. 76 n2 7 3401-3405. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1272(2010) desvela estructuras estratificadas fabricadas con diferentes polipéptidos.

Sumario de la invención

Objetivo a conseguir con la invención

Las técnicas actuales relacionadas con la medicina regenerativa no puede proporcionar tejidos que tengan un grosor suficiente porque las células a trasplantar se trasplantan principalmente en una forma de lámina fina o se trasplantan en el estado de una suspensión. Los tejidos vivos son originalmente gruesos y hacen posible que el músculo tenga fuerza para permitir el latido del corazón o para permitir el movimiento suave en el cartílago articular debido a su espesor. Para una regeneración tisular general usando células, la incapacidad de proporcionar tejidos gruesos se considera que es un problema importante.

Dado que láminas de células previas no pueden formar una red vascular, ha sido difícil regenerar tejidos suficientemente gruesos (Documentos No Patente 5 y 7). Esto es porque en una lámina de células que se permite que sea fina se pierde el suministro de nutrición a las células en la parte central, por lo que las células se destruyen. Como alternativa, se han desarrollado láminas de células que también contienen células endoteliales vasculares introducidas en su interior (Documento No Patente 8). Sin embargo, esto no puede servir como una solución realista debido a muchos problemas: además de las células de interés, debe prepararse otra fuente de células, es decir, células endoteliales vasculares; es difícil inducir uniformemente vasos sanguíneos en la lámina de células; e incluso si la ruta de administración de nutrientes puede proporcionarse por este medio, la ruta de administración de nutrición preparada debe conectarse exactamente a una ruta de administración de nutrición externa en esta estrategia.

Además, las invenciones descritas en los Documentos de Patente 1 y 2 anteriores son métodos que implican la colocación de una lámina osteoblástica cultivada conectada en el interior del organismo y la formación de hueso cortical desde los osteoblastos a través de osificación membranosa in vivo. Sin embargo, las células de tipo osteoblástico no pueden cultivarse en un estado estratificado, y debido a este problema, las láminas que tienen una capa osteoblástica no pueden proporcionar láminas de regeneración en las que el grosor de una capa celular supere los 100 pm.

Como se ha descrito anteriormente, en el pasado ha sido un reto difícil proporcionar células como una composición gruesa para muchas reparaciones tisulares. La causa principal de la... [Seguir leyendo]

1. Una construcción de células para trasplante celular que comprende bloques poliméricos que tienen biocompatibilidad y células de al menos un tipo, en la que los bloques poliméricos múltiples están dispuestos en espacios entre las células múltiples;

en la que el polímero que tiene biocompatibilidad es gelatina, colágeno, elastina, fibronectina, ProNectina, laminina, tenascina, fibrina, fibroína, entactina, trombospondina, RetroNectina, o un péptido recombinante representado por la fórmula:

A-[(Gly-X-Y)n]m-B

en la que A representa cualquier aminoácido o secuencia de aminoácidos; B representa cualquier aminoácido o secuencia de aminoácidos; cada X de total n representa independientemente cualquier aminoácido; cada Y de total n representa independientemente cualquier aminoácido; n representa un número entero de 3 a 100; m representa un número entero de 2 a 10; y cada Gly-X-Y de total n pueden ser iguales o diferentes entre sí.

2. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero que tiene biocompatibilidad tiene dos o más señales de adhesión celular en una molécula.

3. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en la que el péptido recombinante tiene (1) la secuencia de aminoácidos representada por la SEC ID N2: 1, o (2) una secuencia de aminoácidos que tiene una homología del 80 % o más con la secuencia de aminoácidos representada por la SEC ID N2:1 y que tiene biocompatibilidad.

4. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que adicionalmente comprende un factor de angiogénesis.

5. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que las células son células seleccionadas del grupo que consiste en células pluripotentes, células madre somáticas, células precursoras y células maduras.

6. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con la reivindicación 5, en la que las células son sólo células no vasculares.

7. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con la reivindicación 5, en la que las células son de dos o más tipos que comprenden células tanto no vasculares como vasculares.

8. La construcción de células para trasplante celular de acuerdo con la reivindicación 7, que tiene una región en la que el área de las células vasculares en la parte central de la construcción de células es mayor que el área de las células vasculares en la parte periférica.

9. La construcción de células para el trasplante celular de acuerdo con la reivindicación 8, que tiene una región en la que la proporción de las células vasculares en la parte central es del 60 % al 100 % de todas las áreas de las células vasculares.

10. La construcción de células para el trasplante celular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que tiene una región en la que la densidad de las células vasculares en la parte central es de 1,0 x 104 células/pm3 o más.

11. Una construcción de células para trasplante celular en la que los vasos sanguíneos se han formado usando una construcción de células para trasplante celular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10.

12. La construcción de células de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para su uso en un método de trasplante celular.